双螺旋圆单偏振光纤的偏振滤波特性研究

双螺旋手征光纤光栅具有波长和偏振的双重选择性,在光纤传感系统中极具应用价值。目前报道的具有圆偏振滤波作用的双螺旋手征光纤光栅螺距仅为几十微米,传输损耗高,机械强度低,限制了其应用范围。基于光纤的复耦合模方程,研究了常用的涂覆光纤,即当涂覆层折射率大于包层折射率时,双螺旋光纤的偏振滤波特性。研究表明,涂覆光纤不仅能增加光纤的机械强度,还能将光纤的螺距增加到数百微米。因此,光纤的传输损耗可被有效降低,有望满足中等距离的传输或传感光纤的要求。分析了光纤参数对双螺旋光纤偏振滤波性能的影响,结果表明增加芯层模和包层模的耦合系数是提高光纤偏振性能的有效途径,对双螺旋圆单偏振光纤的研制有一定的指导意义。     

降低空气孔参数微扰敏感性的多孔光纤宽带波片设计

为降低双折射多孔光纤偏振拍长的波长敏感性,制作宽带稳定的光纤偏振器件,提出一种包层空气孔呈矩形阵列分布的多孔光纤包层结构设计方案,在包层中引入具有不同双折射变化趋势的非对称性结构,采用全矢量波束传播法并考虑熔融石英的材料色散,计算分析了不同结构参数对偏振拍长稳定性的影响。研究结果表明,这种多孔光纤的包层结构降低了偏振拍长的波长敏感性,在1.26~1.60μm波长范围内,偏振拍长的相对变化率小于±4%,达到制作光纤波片的宽带稳定性能要求;同时,优化后包层结构的几何参数具有较大的误差容限,进一步降低了制作工艺的难度。     

光纤中的新成员——硬包层二氧化硅光纤

硬包层二氧化硅光纤解决了普通光纤存在的许多问题。该光纤抗拉强度高、微弯损耗低,并给系统设计者提供了明显高的耦合效率。     

一种全新的保持圆偏振态低损耗单模空芯光纤

运用渐近转移矩阵公式,研究了一种保持圆偏振态单模蜘蛛网结构包层空芯光纤.数值结果表明:由于这种包层结构能把导波强有力的束缚在空芯中传输,光纤具有很低的束缚损耗;即使利用有损耗的材料,也能获得约1 dB/km、甚至低于1 dB/km的传输损耗.     

具有宽带稳定偏振拍长的双折射多孔光纤

为降低偏振拍长对波长变化的敏感性,扩大多孔光纤偏振器件的工作带宽,针对一种包层空气孔呈圆形阵列分布的多孔光纤,应用全矢量有限差分光束传播法分析了不同参数的包层结构对偏振拍长及其相对变化率的影响,通过横向伸缩形变在包层中引入特定的非对称结构,这种方法不仅有效降低了偏振拍长的波长敏感性,而且偏振拍长对这些特定包层结构参数的误差微扰不敏感,在1.2~1.7 mm波长范围内,偏振拍长的相对变化率小于±4%,工作带宽达到500 nm,同时包层结构几何参数的误差容限达到0.1 mm量级,较好地兼顾了偏振拍长的宽带稳定性与多孔光纤工艺制作可行性。     

苏联光纤发展概况

苏联对光波导的实验研究始于1974年,比西方国家晚了几年。1975年,苏联研制出第一个光纤样品,其损耗值低于10dB/km,到1983年,损耗值已接近于理论上的最小值。除了开展自聚焦光纤的研究以外,苏联还对多包层光纤波导进行了一些理论研究工作,并第一次研制了准模W形二信道少模环形光波导。另外还开展了椭圆形波导的理论研究,这种光纤可以保持单偏振工作。     

低损耗正方晶格微结构光纤的设计

应用多极法对正方晶格微结构光纤的损耗特性进行了数值模拟,研究了包层各层空气孔直径和包层空气孔层数在1.31 μm和1.55 μm处对损耗特性的影响.研究发现,通过选择高空气填充率的结构参数可以有效地降低光纤的损耗;通过增大最外层空气孔的直径或包层空气孔层数,可在保持色散特性不变的基础上显著降低光纤的损耗.文章的计算和分析可以为设计适当色散特性的低损耗微结构光纤提供理论依据.     

抗辐照偏振保持光纤的研制

太空中γ射线的强度非常高,光纤陀螺中的光纤在如此强的辐照条件下损耗急剧增加,将造成其停止工作.设计了纯石英纤芯的熊猫型偏振保持光纤,采用MCVD工艺制备具有掺F包层的单模棒和应力棒,用打孔镶嵌技术研制出可以应用于航天光纤陀螺系统的保偏光纤.     

偏振可调的太赫兹单偏振单模光子晶体光纤

采用折射率匹配耦合法,提出了一种偏振可调的单偏振单模太赫兹光纤。通过在纤芯设计非对称微结构来实现芯模x、y偏振模式的分裂;在包层空气孔中填充折射率匹配液来引入缺陷模式,通过调整液体折射率来分别实现它与芯模x、y偏振模式的匹配。结果表明,当液体折射率为1.288时,x偏振模式匹配。当入射光频率大于0.73THz时,偏振损耗比大于100,光纤以y偏振模式运转;当入射光频率为1THz时,偏振损耗比达到最大值1020。当液体折射率为1.338时,y偏振模式匹配。当入射光频率在0.87~0.93THz时,偏振损耗比大于100,光纤以x偏振模式运转;当入射光频率为0.9THz时,偏振损耗比达到最大值118。该设计实现了光纤单偏振运转模式的切换,具有宽带、可调、易于实现的特点。     

包层折射率凹陷分布的单模光纤的特性

业已研制出VAD凹陷包层的单模光纤。所制备的光纤在纤芯中掺锗,折射率差为△~ =0.2～0.3％;在包层中掺氟,负折射率差为△~-=0.1～0.4％。包层与芯径之比为5到9,1.3μm波长处传输损耗小于0.5 dB/km。已发现,凹陷包层光纤侧向压力引起的弯曲损耗增加值与匹配包层光纤弯曲损耗增加值相等,匹配包层光纤的折射率差等于凹陷包层光纤折射率差的总和(△=△~ △~-)。但是,凹陷包层光纤的色散与纤芯中具有同样含锗量的匹配包层光纤的色散极其相似,即具有相同的正折射率(△=△~ ),使得1.3μm波长处的色散比较低。此外本文还证实了,这种光纤的熔融接头损耗与匹配包层光纤的熔融接头损耗一样小,在整个成缆过程中传输损耗始终很低。     

工作波长为2.94 μm保偏空芯负曲率光纤

提出一种保偏空芯负曲率光纤,可用于传输工作波长为2.94 μm的中红外激光。首先通过调整y方向包层管的厚度和嵌套管到包层管内径的最大距离使 y方向偏振模式与包层管表面模式发生微弱耦合,再通过优化纤芯直径和包层管的外径诱导y方向偏振模式与包层管表面模式发生相位匹配,造成y方向偏振模式泄露出纤芯。包层管间的缝隙引导高阶模式泄露出纤芯,而x方向偏振模式因包层管和嵌套管的厚度具有抑制耦合的作用而保持低损耗传输。最终得到一种工作波长为2.94 μm的保偏空芯负曲率光纤,x方向偏振模式的限制损耗为2.8×10^-2 dB/m,偏振消光比大于2×10³,高阶模抑制比大于100,双折射为1.4×10^-5。当光纤y方向弯曲,且半径为25 cm时,弯曲损耗为0.62 dB/m。     

阵列波导光栅解复用器的偏振相关损耗的优化

对硅基二氧化硅阵列波导光栅解复用器(AWG DEMUX)的偏振相关损耗(PDL)进行了优化。理论分析了引起AWG偏振相关性的物理因素以及消除偏振相关性的工艺方法和条件。利用化学气相沉积、光刻和刻蚀等半导体工艺制备了AWG DEMUX芯片,并结合理论分析对包层材料中的硼(B)、磷(P)含量进行了优化调整,成功地将芯片的PDL降低至0.12 dB,使PDL参数满足芯片的商用化需求。     

光缆系统安装（4）

1.3.3 三种光纤材料系统和四种光纤类型 大多数光纤具有玻璃芯线和玻璃包层,但是,有些光纤具有塑料芯线和(或)塑料包层。这些种类的组合形成了三种材料系统和四种光纤类型:全玻璃光纤、塑料包二氧化硅(PCS)光纤、硬(塑料)包二氧化硅(HCS)光纤和塑料光纤(POF)。 全玻璃光纤和PCS光纤具有敷层或缓冲层(图1—7)。全玻璃光纤上的这种缓冲层防护该光纤使之不因包层的磨损、也不因包层与其环境中的气体及液体交互作用而变弱。换句话说,缓冲层容许光纤保持其固有的高强度。     

全反射导光型光子晶体光纤的基模损耗研究

应用多极法对全反射导光型光子晶体光纤的基模损耗进行了数值模拟,研究了结构参量如空气孔直径、孔距和包层空气孔层数等在1.31和1.55μm处对基模损耗特性的影响.研究发现,随着波长的增大,光纤基模损耗近似呈指数增大;通过选择高空气填充率的结构和增加包层空气孔的层数,都可以显著降低光纤基模损耗.其中,包层空气孔层数对基模损耗的影响最大,空气孔直径次之,孔间距最小.     

纯二氧化硅芯光纤的损耗分析

分析了纯二氧化硅芯光纤的结构和性能之间的关系，并从制备纯二氧化硅芯光纤的工艺技术角度出发，讨论了如何降低纯二氧化硅芯光纤的损耗。通过对实际拉制的纯二氧化硅芯光纤的测试，证明了这种方法是具有明显效果的。     

用光学技术来确定光纤上塑料涂层的尺寸均匀性

一、引言塑料涂层在光纤工艺中的应用是各方面的,很多聚合物材料的折射率都小于熔凝二氧化硅的折射率,从而使它们可以直接被用作熔凝二氧化硅芯子的包层,这样得到的光波导适用于很多通信方面的用途,制造比较容易,具有低的损耗和大的数值孔径,并适于发光二极管。     

一种具有新型光电探头的光纤传感器

本文作者首次提出了一种可用于光纤传感器技术的、性能优越的新型金属包层光波导。试验和理论分析计算表明：当此圆柱形金属包层光波导的直径为２００μｍ时，其损耗为０．０６ｄＢ／ｍｍ，损耗随金属包层长度的增加而线性增加．在制做光纤传感器时，使被测参数的变化导致金属包层长度的变化；通过测量金属包层光波导的损耗就可以测出金属包层长度的变化，进而测出被测参数。由于光功率及损耗的测量原理简单、精度高、造价低，为光纤传感器提供了一种成熟、经济的测量探头，通过大量的试验和传感器试制证明具有此种探头的光纤传感器性能优越、制作方便，是一种难得的光电探头。     

大尺寸气孔微结构光纤在光纤光栅中的应用

将微结构光纤分为光子晶体光纤和大尺寸气孔微结构光纤两种。详细介绍了大尺寸气孔微结构光纤。其包层的气孔硅结构（或者聚合物硅结构）影响了包层模式的空间分布以及包层模式的有效折射率，使其表现出与传统光纤不同的光学特性。基于这种微结构光纤的光纤光栅对外部折射率的变化显示了很好的稳定性。偏振特性（对长周期光纤光栅）可以大大加强。基于聚合物硅包层的长周期光纤光栅显示了优良的温度调谐性能。     

表面氟化对PMMA聚合物光纤损耗性能的影响

研究了利用表面氟化技术制作PMMA聚合物光纤包层的可行性。从理论上证明了表面氟化能够降低PMMA聚合物表面折射率，以满足光纤对包层折射率的要求。通过实验，比较几种光纤表面氟化前后损耗值的变化，发现表面氟化后光纤损耗明显降低。因此表面氟化技术具有良好的应用前景。     

标准单模光纤宏弯曲损耗的理论研究

文章给出了多包层标准单模光纤的宏弯曲损耗模型,这一损耗模型不仅适用于多包层单模光纤的宏弯曲损耗的计算,也适用于单包层单模光纤的宏弯曲损耗的计算.文章还讨论了弯曲半径及工作波长与单模光纤弯曲损耗之间的关系,并把这种关系与传统的弯曲损耗模型进行了比较,比较结果表明,单模光纤包层对弯曲损耗有很大的影响.此外,文章还运用模式耦合理论详细解释了廊(Whispering-gallery,WG)模对损耗振荡的影响.